基本信息
- 项目名称：
- 分布式地磁采集系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本系统基于凌阳的61单片机作为主控制芯片，SEN-S65磁传感器作为探头，GPRS模块作为通信设备，电脑终端有专门的软件对采集到的数据进行处理。本系统主要用于大范围内的地磁倾角采集工作。
- 详细介绍：
- 项目背景及用途：近几年全球的地震灾害多次发生，由此带来的灾害给人们留下了难以泯灭的印象，对于地震的深度研究已成为全球一项重要的任务。通过地震学家长期的研究表明：地震前，地壳内部会发生异常变化，导致地磁场改变 ，而观察这种异常现象会给预测地震提供一种方法。本套系统主要用于大范围内分布式地磁倾角采集工作，针对采集到的数据结合统计学分析方法，就能了解这些变化的规律，从而为地震预测工作提供参考。 主要组成部分： 主控制芯片SPCE061A，高灵敏磁感应传感器SEN-S65，SPLC501液晶屏，GPRS无线传输模块，数据传输利用GSM网络，主机终端数据处理软件。 性能特点： 采集端体积比较小，便于大面积采集工作。采集端利用高灵敏度磁传感器，能够感受到微弱的地磁场。采集点网状分布便于对数据综合对比分析。取样式采集方法保证数据均匀性。主机每隔一段时间自动保存回传的数据，并作必要的分类处理，便于日后研究观察使用。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计发明的目的： 地震之前，地磁会发生变化。人们根据地磁变化并结合其他信息，可以帮助人们判断是否会发生地震。本系统的设计思路是对某一地区的划分成网格，在每个网格安装一个地磁采集器，形成分布式地磁探测系统。系统将对这些点的地磁数据进行自动采集，通过对数据的分析来判断测量点的地磁是否发生变化。如果进行长期的观测数据之后便可以了解此处的地磁变化规律，在此基础上结合已有的地震方面的理论知识和其他地质、气象、生物探测信息，我们可以对地震发生的可能性做出一个客观的预测。 基本思路是：在网格的探测点上安装上我们设计的地磁采集器，在采集器上利用GPRS模块向系统发送地磁数据，即由GSM网络把采集到的数据发送到电脑终端，电脑终端把采集到的数据进行保存。系统通过对这些数据进行分析处理，便可以知道此区域的地磁变化的规律。 创新点：应用了网格式采集点，对不同的地区地磁数据进行自动采集 技术关键：利用了地磁传感器与凌阳单片机的结合，再利用GPRS模块通过广泛分布的GSM网络对数据进行实时传输，电脑终端编写了一个专门用于接收GPRS的传来的地磁倾角数据，并且对这些数据进行保存。通过软件进行分析。 主要技术指标：最大磁场测量范围: ±1000 µT (±11 Gauss)， 灵敏度: 0.015 µT(0.00015 Gauss)
科学性、先进性
- 地磁传感器上分布着水平放置和垂直放置的两个地磁传感器，可以分别对水平方向和垂直方向的地磁场强度进行测量，然后主控制芯片对这两个数据进行处理，可以算出地磁场的倾角值。 目前已有的地磁倾角测量装置，大多采用机械式的装置，而且系统复杂，需要人工看护和观测，不利于对一个地区的地磁数据进行大量的采集处理，这样就为进一步的数据分析带来了很大的不便。 本系统采用高灵敏度地磁传感器对地磁倾角进行观测和测量，并且把测量的数据传到电脑终端，电脑终端对采集来的数据进行保存。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段，已完成模型制作（样品）
技术转让方式
- 专利
作品可展示的形式
- 实物模型，现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：该系统安放时只需要按照液晶显示屏上的提示进行操作就可以完成安放任务，另外每个安放点需要安装一块SIM手机卡作为GSM网络联络的标示。电脑接收端安装时仅需要进行初始化的一些设置便可以开始接收数据。 技术支持和优势：利用了高灵敏度地磁传感器和分布范围及广泛的GSM网络，单个采集点造价低有利用大面积安装，适用于大面积的地磁信息采集。 作品使用范围及推广前景：适用于地磁研究工作者，使其可以在大范围内自动化采集数据。相对于一般的地磁测试系统有自动测量和回传数据的功能，有利于进行大范围测量观察。
同类课题研究水平概述
- 本课题的主要任务是制作一个系统对地磁数据进行实时测量并且回传数据到电脑终端，它是一个实时的自动化采集系统。目的在于研究一个大的区域内地磁的变化，尤其是在地震之前地磁的异常变化，通过对这些数据的分析，有效有效地记录地震前的地磁变化情况。 国际上对于地震方面的研究大致有这么几个方向： 第一个是遥测，通过卫星对地面的地磁变化进行实时的探测，形成一个空间地磁网； 第二个是通过对地壳的运动规律和相应的断裂带来推断地震发生的可能性； 第三个是利用动物在地震前的异常反应来判断地震发生的可能性； 第四个是在地面上建立许多的观测平台，通过对地层的微小滑动来推断底下的岩层活动，从而达到预测地震的效果； 第五个是在地下建立相应的传感器直接采集地下岩层活动； 再有一种就是通过数学的方法，建立一种混沌的数学模型，从而研究地震的发生； …… 目前研究这一变化的领域很多，但是总的结果是：还没有一项研究能准确的突破地震预测这一重大的课题。这一课题的研究就一直处于一种很慢速的发展之中。 我所制作的系统主要想应用于地磁方面的研究，它的优点是通过一个网状的结构来自动观测地面的地磁变化，相比于现有的技术灵活性更强，便于大范围的数据采集工作，而且能通过对比不同点的数据变化消除外磁场的对测量装置的影响。 当然仅靠这个装置来完全预测地震是很难办到的，对于地震的预测工作还是要综合各种研究工作才能一步步把这项工作向前推进，我们的目的主要是把这个研究工作尽可能的往前推进一步。
